Adeguamento sismico di un capannone prefabbricato con compositi FRP: il caso RAVANI ACCIAI SpA a Ferrara

16/03/2018 4300

A seguito degli eventi sismici verificatisi negli ultimi anni molti edifici industriali sono stati sottoposti ad analisi preventive della sicurezza del sistema strutturale.

La struttura del capannone RAVANI ACCIAI di Ferrara, ultimata nel 2001 e realizzata con elementi prefabbricati in calcestruzzo armato per una superficie di circa 14000 mq, è stata quindi sottoposta a una verifica strutturale. L’analisi ha evidenziato un’insufficiente resistenza a pressoflessione e taglio dei novanta pilastri interni e una carenza di continuità tra gli elementi strutturali.

Le criticità degli edifici industriali

Operare all’interno di impianti industriali non è mai semplice, poiché l’esigenza principale è quella di non interrompere le attività produttive. Per fare questo è necessario utilizzare soluzioni tecniche rapide e non invasive, che evitino la sospensione delle lavorazioni, la movimentazione di macchinari pesanti e limitino più possibile la produzione di polveri e residui che possano danneggiare i materiali sia in fase di lavorazione e finitura, sia in fase di stoccaggio.

Le tecniche di intervento per il rinforzo strutturale 

Particolare dell’applicazione dei tessuti in fibra di carbonio sul pilastro d’angoloPer la messa in sicurezza dell’edificio si è scelto quindi di procedere al consolidamento e adeguamento sismico della struttura impiegando una tecnologia mista composta da piatti metallici e tessuti unidirezionali in fibra di carbonio ad alta resistenza per rinforzi strutturali ARMOSHIELD C-SHEET della DRACO S.p.A.
Dato l’elevato numero di elementi strutturali, il progettista ha elaborato una soluzione specifica per le diverse tipologie di pilastri presenti, distinguendo tra pilastri perimetrali, angolari e centrali.

Rinforzo strutturale dei pilastri

L’attività non è mai stata interrotta poiché si è scelto di operare su aree contenute, isolando specifici settori in modo da limitare la produzione di polveri.
Le fasi d’intervento hanno previsto:

  • Rinforzo a flessione mediante applicazione di piatti metallici a integrazione delle barre di armatura.
  • Rinforzo a taglio mediante fasciatura con tessuti unidirezionali in fibra di carbonio ad alta resistenza ARMOSHIELD C-SHEET impregnati con la resina strutturale epossidica ARMOFIX MTX di DRACO Italiana S.p.A.
  • Ripristino della rigidezza del pavimento industriale a collegamento dei plinti. 
  • Collegamenti trave-pilastro mediante piastre metalliche.

Particolare dell’applicazione dei tessuti in fibra di carbonio sul pilastro d’angolo.

Particolare dell’applicazione dei tessuti in fibra di carbonio sul pilastro d’angolo.

Verifica sperimentale presso un laboratorio universitario

Sperimentazione: prova sul campione rinforzatoAl fine di testare l’efficacia del rinforzo progettato, la DL ha deciso di verificare sperimentalmente la soluzione su un campione in scala ridotta del pilastro reale, mantenendo uguali i valori della tensione di compressione e della percentuale meccanica di armatura tesa e compressa, in modo tale da ottenere risultati confrontabili con le reali condizioni.
La prova è stata eseguita dal laboratorio sperimentale per le prove sui materiali da costruzione dell’Università degli studi di Padova. Si è trattato di una prova ciclica con carico orizzontale applicato in sommità in condizione di compressione costante che ha rilevato un incremento della resistenza del campione rinforzato rispetto a quello non rinforzato superiore al 50%, maggiore anche dell’incremento ipotizzato in fase di progettazione.

I controlli in cantiere

Allo scopo di valutare la qualità dell’intervento sono state eseguite delle prove a strappo a trazione e taglio. I valori di carico rilevati sono in linea con i dati ottenuti sia in fase sperimentale sia progettuale, a garanzia della buona riuscita dell’intervento.

CREDITS
Progettazione e D.L.: Ing. Francesco Pirani - Studio Mezzadri Ingegneria (Fe)
Impresa esecutrice: COMACO Italiana S.p.A.
Fornitore della Tecnologia: DRACO Italiana S.p.A.

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